一、前言
21世紀(jì)隨著國內(nèi)土木工程的空前活躍，水利、鐵路、機場、道路及城市等建設(shè)使用建筑材料在質(zhì)和量上需要很大的提高，這就需要考慮資源問題、質(zhì)量問題。以此為背景，開展了機制砂在高性能混凝土配合比設(shè)計中的應(yīng)用研究。
二、試驗用原材料
水泥：產(chǎn)地昆鋼嘉華P.O42.5，28d 實測強度45.2MPa 左右；粉煤灰：昆明環(huán)恒Ⅱ級；礦粉：玉溪榮滇S95；機制砂：陽光采石場粗砂，細(xì)度模數(shù)為3.2；碎石：陽光采石場5-16 和16-31.5mm 兩級配＝3：7；外加劑：山西凱迪KDSP-1。
三、機制砂高性能混凝土的配制
汞送機制砂高性能混凝土和平常的河砂配制的高性能混凝土有幾點不一樣：1.送機制砂級配和天然河沙相比粗粒多、粉狀顆粒也多，所以往往比河砂差，在性能高的混凝土中，一般為了保證混凝土的均勻和流動性不分開，都用很大的砂率，所以帶入的石粉含量很高；2.機制砂中的石粉和一般加的經(jīng)過磨細(xì)石灰石粉比較，水泥的膠凝土混凝土中降低的比較明顯。所以使用河砂配制高性能混凝土和機制砂高性能混凝土有很明顯的差別。經(jīng)過改造的混凝土的膠凝材料在機制砂高性能用量定為399Kg/m3，以56d 強度來作為檢驗指標(biāo)從而對高性能混凝土機制砂的原材料配比和選擇優(yōu)化進行試驗。
1 水泥的優(yōu)選原則
水泥是一種高性能混凝土中的膠凝材料，還是膠凝材料輔助活性激發(fā)劑水泥需水量的和強度等直接影響著混凝土的流動性和強度。對于標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量比較大的水泥，混凝土達到相同坍落度的水灰比比較大， 混凝土的強度相對較低。因此在機制砂高性能混凝土中， 優(yōu)先選擇需水量比較小的水泥能夠?qū)崿F(xiàn)混凝土水灰比的下降， 從而提高水泥的強度， 較高的水泥強度也容易形成較高的混凝土強度。另外水泥和外加劑的相溶性也是應(yīng)該考慮的問題。
2 粉煤灰參量的選擇
粉煤灰在混凝土土中具有微集料效應(yīng)，形態(tài)效應(yīng)和活性的效應(yīng)，一方面粉煤灰以玻璃珠形式存在，起到“滾珠”的作用，具有改善新拌混凝土的流動性，也降低了顆粒之間的摩擦力以及硬化混凝土的微觀結(jié)構(gòu)。另一方面它活性效應(yīng)對混凝土的強度尤其是后期強度的發(fā)展起至關(guān)重大的作用。當(dāng)粉煤灰摻量加大時，混凝土的強度，尤其是R7d 強度的會很顯著的降低。粉煤灰用量增加時，要形成一樣的坍落度，可以減少水的用量，這有利于強度的形成，但是前期強度降低的依然會很大，29d 強度降低很小，可以達到10%左右粉煤灰用量時的混凝土強度。因為有的時候施工季節(jié)溫度比較低，基本上可以將混凝土的粉煤灰用量確定在9%左右，有時候氣溫較高的季節(jié)可以建議使用14% 的粉煤灰，加入粉煤灰能夠有效的降低溫度的升高，對提高混凝土的抗裂性有比較明顯的作用。
3 砂率的選擇
在新拌混凝土中的水泥漿體和砂漿有著潤滑的作用，砂漿數(shù)量的升高對提升混凝土的流動性有很大作用，在機制砂高性能混凝土中機制砂的比表面積大吸水量就比較大，砂率的增加也對流動性的增加有一定的副作用，特別是機制砂中的石粉含量越大，提高砂率后對流動性的副作用響更顯著，隨著砂率的增加，混凝土的坍落度會明顯下降，隨著砂率的增加，混凝土強度會在37%-39% 的砂率的范圍內(nèi)達到最高的強度。
為了改善機制砂中有太多的石粉而增加混凝土中粉的含量，從而降低了混凝土的抗裂性，將設(shè)計砂率設(shè)置為37%。砂率為37%時沒有離析的情況發(fā)生，而且粘聚性比較好。機制砂高性能混凝土粉體的含量高，振搗時漿體喜歡富集在混凝土的表面形成浮漿，在不離析的情形下應(yīng)該盡量減少砂率，一般可以將砂率設(shè)定在36% 是比較合理的。
4 配合比的安排
經(jīng)過以上的配合比的調(diào)整，機制砂高性能混凝土的配合比為：水泥(昆鋼嘉華P.O42.5，28d 實測強度45.2MPa) 256kg3；粉煤灰（昆明環(huán)恒Ⅱ級）72kg3；砂率20%；水灰比0. 31 —— 0. 32；外加劑：山西凱迪KDSP-1，1. 0%，可以達到160——200 mm（160-200）的坍落度要求，其56d 強度達到43.2M Pa，達到了C56 混凝土強度的要求。
5 總結(jié)
(1) 機制砂高性能混凝土具有很高的強度，耐久性也很高。
(2) 機制砂高性能混凝土粉體的含量比較多，振搗時漿體很喜歡富集在混凝土的體表面形成浮漿，在不離析的情形下應(yīng)降低砂率。
(3) 粉煤灰的摻入能夠提高粉煤灰混凝土的流動性，當(dāng)粉煤灰摻量為15%左右時，新拌混凝土具有最大的坍落度，摻量為10% 時，混凝土的28 d 強度略有提高。
(4) 水泥（昆鋼嘉華P.O42.5，28d 實測強度45.2MPa）256kg 粉煤灰（昆明環(huán)恒Ⅱ級）72kg3；砂率20%；水灰比0. 29—— 0. 34；外加劑：山西凱迪KDSP-1，1. 0%，可以達到81-121 mm 的坍落度要求，其56d 強度達到43.2M Pa，達到了C59 混凝土強度的要求。
(5) 高性能混凝土機制砂配制中，在符合水泥強度的情況下，選擇對水量要求較小的水泥，能夠讓混凝土水灰比的降低，容易形成較高的混凝土強度。
四、結(jié)尾
高性能混凝土，機制砂強度高，和易性好，沒有特別的要求對于施工，混凝土澆筑的構(gòu)件外觀均勻，氣泡較少，致密，較光潔，還能很好使用大量排放的粉煤灰，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟效益和社會效益，如果能大面積推廣，必將帶來顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益。
參考文獻
[1] 夏雨晴.十年來的推廣反思對于（高效混凝土）混凝土.2003,(7):10—13.
[2] lanic React ion in the P resence Sh i C,Day R L.Pozzoof Chem icalA ct ivato rs.
[3] H2O.Cem M aW,L iu C,B row n PW,et al.Po re St ructures of F lyA shes A ctivated by Ca(OH) 2 and CaSO 4·2Concr Res,1995,25 (2): 417—425.Part I.React ion Kinetics,CemConcr Res,2000,30(1):51—58.
[4] Tazaw a E,M iyazaw a S,Kasai T.Chem ical Sh rinkageand A utogeneous Shrinkage of Hydrat ing CementPaste.Cem Concr Res,1995, 25 (2):288—292.
